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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 703 毫秒
1.
用耦合波理论分析了亚微米光栅对光波场的衍射作用,给出了在TE和TM偏振入射条件下矩阵形式的耦合波方程,研究了光栅在TE偏振入射条件下可见光波段内的反射和透射零级衍射特性。亚微米光栅零级衍射效率是波长、偏振和入射角的函数,在不同照明、观察和光栅参数条件下,光栅零级衍射具有非常复杂的光谱结构,经过适当的优化光栅参数,零级衍射具有许多独特的衍射特性,在许多应用领域具有广泛的应用前景。  相似文献   

2.
亚波长光栅中的衍射需要使用矢量衍射理论进行分析,其衍射效率与多个因素有关,对任意面形、任意入射条件的亚波长光栅的衍射来说,使用严格的耦合波理论进行分析计算可以得到数值解。通过分析不同参数条件下的衍射特性和衍射效率对各个参数的敏感性,获得了对衍射效率影响最大的光栅参数——槽深。用接近衍射效率曲线的抛物线作为目标函数建立了适应度函数。使用遗传算法进行优化,得到了所期望的衍射效率滤波特性,从而完成了具有防伪功能的亚波长光栅的设计。  相似文献   

3.
双层交叉叠合式共振亚波长光栅   总被引:2,自引:1,他引:1  
提出了一种防伪光栅结构-双层交叉叠合式共振亚波长光栅,其特点是可以展宽共振亚波长光栅的共振波长宽度,使得当将其应用于防伪时能得到更佳的光变效果。分析了半峰全宽展宽的原理,指出共振宽度值的大小依赖于耦合到光栅波导层内一级衍射光的能量。优化设计了此种光栅的结构参量。用矢量衍射理论对该结构的共振特性和制作工艺误差进行了研究。研究表明:这种防伪光栅的共振光谱峰值并不随着入射角的改变而降低,共振半峰全宽最大值约为同等条件下基本共振光栅结构的7倍,该结构的共振性能对光栅制作误差不是很敏感,是一种应用价值较高的防伪光栅结构。  相似文献   

4.
亚波长光栅的偏振闪耀特性   总被引:6,自引:4,他引:2       下载免费PDF全文
 使用琼斯矩阵的方法推导了连续结构亚波长光栅的衍射方程,给出了光栅衍射效率表达式,对偏振特性与衍射特性进行了研究。发现连续结构亚波长光栅仅存在3个衍射级,总衍射效率为100%,且衍射效率可在衍射级间任意分配,0级的偏振态与入射光的偏振态相同,±1级衍射光偏振态与入射光无关,-1级为左旋圆偏振光,+1级为右旋圆偏振光。通过设置入射光偏振态与光栅相位延迟等参数,可使光栅具有闪耀特性,据此可用于设计高效偏振光分束器和偏振光开关。  相似文献   

5.
剖析了双层亚波长光栅微结构的设计及制作原理,提出了一种亚波长微结构设计与制作的新方法,其特点是以矩形亚波长光栅设计微结构,用全息干涉光刻及涂布的方法制作,却不影响设计微结构的共振及光变特性,还能改善反射光的颜色质量。用该方法设计及制作了具有“红绿”共振互补光变效果的亚波长防伪微结构,检验了其共振光变光谱与颜色变化特征。研究表明:制作的全息光栅微结构的共振及光变特征如共振光谱、颜色、光谱峰及峰分裂等与预先设计的相同;矩形亚波长光栅并不是共振的必要条件,其他面形光栅微结构的衍射特性和等效波导若与矩形光栅微结构的相同,则其相关特性相同;用新方法设计及制作亚波长光变微结构的工艺是可行的,既降低了设计微结构的加工难度,又便于用现有的全息生产设备批量生产。  相似文献   

6.
埋入式光栅双通道特性及其应用研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
叶燕  陈林森 《光学学报》2008,28(12):2255-2230
利用严格耦合波理论分析了埋入式光栅在45°入射时,垂直和平行于光栅栅线的两个不同观察平面的零级共振反射衍射特性.在垂直于光栅栅线的平面内,TE、TM偏振下零级反射共振波长分别为432 am和420 am,在平行于光栅栅线的平面内,TE、TM偏振下零级反射共振主峰波长分别为623 nm和620 nm,在两个平面内,零级共振衍射光的共振波长差别较大,观察到的衍射光颜色差别明显,定义为双通道特性并用实验进行证明,制作了相应的光变色器件.  相似文献   

7.
亚微米光栅型导光板设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
叶燕  浦东林  陈林森 《光子学报》2008,37(2):234-237
提出了利用亚微米光栅制作导光板的方法,给出亚微米光栅型导光板的初始结构.用严格耦合波理论计算分析了在满足基底全反射条件的45°入射角下红(700 nm)、绿(555 nm)、蓝(465 nm)三色光垂直出射的亚微米光栅(0.651μm、0.516μm、0.433μm)在槽深0.05~0.9μm之间变化时,透射衍射效率在2%~43%之间变化.分析了亚微米光栅的作用,做出性能评价,并研究了特定范围入射角引起的衍射角变化.  相似文献   

8.
基于共振异常的消偏振型窄带滤波器分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
唐雄贵  杜春雷 《光学学报》2004,24(5):68-672
亚波长光栅因光栅参量的不同而具有不同的衍射特性,通过对亚波长光栅参量的合理设计来实现消偏振窄带滤波是一种新的方法与途径。首先分析了基于共振异常的窄带滤波的物理机制及存在条件,讨论了二维亚波长光栅实现消偏振窄带滤波的可能性。然后,利用严格模式理论进行了计算模拟,其计算结果与导波理论所得结果基本吻合,其衍射特性表现出周期性共振异常、敏感的角度依赖性和波长依赖性。最后,讨论了由工艺误差对滤波特性所带来的影响。为具体工艺制作提供了一定的指导。  相似文献   

9.
黄成龙  张继成  刁凯迪  曾勇  易勇  曹磊峰  王红斌 《物理学报》2014,63(1):18101-018101
采用聚焦离子束直写技术,成功制作了面积为200μm×200μm,线密度500 mm 1,圆孔直径800 nm,金吸收体厚度为500 nm的单级衍射量子点阵光栅.研究了该光栅在波长442 nm激光下不同传输距离的衍射特性以及相对衍射效率.实验结果表明,量子点阵光栅不存在高级衍射,只保留了±1级和0级衍射,具有良好的单级衍射特性.1级衍射与0级衍射间距随传输距离的增大而增大,实测值与理论计算值相符.  相似文献   

10.
本文利用严格数值仿真研究了550~700 nm波段的可见光通过金属光栅耦合方式激发的表面等离激元(SPP)波在金属表面的光栅衍射行为与现象。研究结果表明:SPP波在金属表面的衍射行为与自由空间光相比有极大不同,由于SPP波的近场属性,经金属光栅衍射后在近场可表现出明显的光栅分光现象,但经过一段传输距离后则分光现象消失而表现为不同级次的光合为同一束光;在近场衍射情况下,其情况与自由空间光衍射行为类似,对SPP亚波长金属光栅来说同样只有零级透射光;而当金属光栅周期大于SPP波长时,高级衍射级次则开始出现。研究结果对下一步在金属表面上实现微米级片光谱仪器具有重要借鉴意义。  相似文献   

11.
Measurements of the diffraction characteristics of one-dimensional surface-relief gratings of locally varying profile are compared with rigorous diffraction theory. These gratings result from the superposition of two linear sinusoidal gratings of uniform depth for which the relative phase between the two gratings varies slowly with position. The resultant surface profile exhibits a relatively large-period variation in profile form. The periodic variation in diffraction efficiency that results yields a visual moiré pattern that has interesting asymmetry and polarization properties that alter as the viewing conditions are changed; the gratings can be exploited by diffractive optically variable devices for document security.  相似文献   

12.
The filter made up of two gratings performs as a two-dimensional non-spatial filtering. This paper reports that the volume Bragg gratings are fabricated by interfering two collimated coherent laser beams in photopolymer. Diffraction efficiency of a single grating is up to 78% in Bragg's condition, then a two-dimensional non-spatial filter, which consists of two volume Bragg gratings and a half-wave plate, enables the laser beam filtered in two dimensions with the diffraction efficiency of 54%. The Bragg's condition and effect of polarisation on performances of the two-dimension filter are also discussed.  相似文献   

13.
The formation of gratings in glass by the ion exchange technique is analyzed. The ion exchange is modeled, and the effect of diffusion nonlinearity and the external electric field on the diffusant concentration profile and diffraction characteristics of gratings are studied. It is shown that the character of diffusion nonlinearity has a substantial effect on the diffraction efficiency of the gratings produced by thermal ion exchange. It is also shown that the diffraction efficiency can be considerably increased by using an external electric field.  相似文献   

14.
偶氮苯聚合物薄膜光致微结构的研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
利用光场梯度力理论,对前向四波混频光路制作偶氮苯聚合物薄膜表面微结构的结果进行解释,经过分析认为用这种方法制作亚微米微结构存在机理缺陷.采用“Step-by-Step”制作偶氮苯聚合物薄膜表面四方微结构,该方法将是制作二维亚微米微结构的有效手段,同时指出这种规则微结构光学各向异性特点有利于二维光子晶体完全带隙的形成.  相似文献   

15.
Electromagnetic wave propagation is conside-red through a waveguide system consisting of arbitrary number of short-period gratings (i.e. whose period is much shorter than the wave-length). We assume that gratings are formed by ideal conductors having arbitrary cross-section. In order to "stitch" together the fields on gratings, equivalent boundary conditions are used.We have analyzed and studied experimentally the electrical characteristics of an adjustable frequency filter. The filter consists of three short-period gratings formed by conductors with circular cross-section.Experimental results are in good agreement with theory.  相似文献   

16.
光折变多重体光栅的制作及应用   总被引:4,自引:3,他引:1  
根据光折变多重体光栅的滤波原理,在10×10×10 mm3的LiNbO3∶Fe晶体中利用循环曝光法写入了光栅波矢夹角为0.037°且衍射效率均衡的8重体光栅,实验上证实了光写入多重光折变体光栅应用于波分复用系统的可行性.利用LiNbO3∶Fe晶体制作了一个原理性双通道波分复用器,成功地实现了对相同方向入射的波长分别为635 nm和650 nm的两束光的有效分离,并根据布喇格条件,将光折变体光栅应用于光波波长的测量,测量精度可达10 pm量级.  相似文献   

17.
凹面光栅因同时具有聚焦和色散功能而广泛应用于各类紫外、可见和红外波段的光谱分析仪器中,尤其是平场凹面光栅可以结合线阵或面阵探测器来实现即时分析。凹面光栅衍射效率的高低直接影响光谱仪器的信噪比和信号采集,其相关研究也逐渐为人们所关注。介绍了凹面光栅衍射效率的研究进展,比较了由机械刻划法和全息法制作的凹面光栅在掠入射下衍射效率的差别,分析了现有计算衍射效率方法的优缺点,并且对凹面光栅衍射效率的研究趋势做了简要预测,提出了需要同时在凹面光栅的主截面和非主截面内考虑光束对其衍射效率的影响。  相似文献   

18.
The Fresnel diffraction pattern of phase diffraction gratings is studied on the example of idealized sinusoidal relief-phase plane holographic thermoplastic gratings. It is shown that, in the region of low spatial frequencies, which are more than two times lower than the inverse wavelength of the reading coherent radiation, the intensities of the main diffraction maxima, the diffraction efficiency, and the light-scattering power are independent of the spatial frequency of the phase gratings under investigation, which are characterized by a sinusoidal law of modulation of the reading-radiation phase. It is established that the range of spatial frequencies at which a plateau is observed in these dependences increases with decreasing amplitude of the phase modulation of the reading light. These dependences are also observed to have similar character for the thermoplastic holographic gratings under study. Calculations were performed to analyze the influence of real profiles of thermoplastic strain on the diffraction efficiency and light-scattering power of such gratings. On the basis of analysis of the results obtained, recommendations on using holographic and raster techniques of recording data on phase carriers are given that make it possible to improve the quality of the restored optical image.  相似文献   

19.
相位调制边带失衡问题研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
 高功率激光系统中一般利用相位调制器对单纵模激光进行频谱展宽以避免受激布里渊散射,当后继系统中的滤波器存在中心波长偏差时,则会导致相位调制产生的边带失衡,使光信号出现较为严重的高频起伏。基于前端系统模拟平台对此问题进行了数值模拟研究,结果表明滤波后的高频起伏随滤波器带宽变窄和中心波长偏差增大而加剧。分析表明0.2 nm带宽的滤波器出现0.05 nm左右的波长偏差时,将引起24.3%左右的顶部起伏。实验中根据分析将滤波器带宽从0.2 nm加大到0.4 nm,成功将脉冲顶部起伏从25.2%减小到了4.4%,对前端系统的研制起到了很好的指导作用。  相似文献   

20.
矩形光栅1级和0级衍射效率之比对光栅的凹槽深度敏感,介绍了将其应用于聚合物光栅生物传感器的原理和光栅衍射光信号检测电路系统原理。设计了锁相放大器的信号通道滤波器,获得带宽不大于1kHz的窄带滤波特性;利用相敏检测器(PSD)结合二阶巴特沃思低通滤波器,使等效噪声带宽限制在20Hz以内,避免了工频干扰,实验结果表明系统输出信噪比SNR可达4 000以上。  相似文献   

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